DE2811085C2 - Roller arrangement - Google Patents

Roller arrangement

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DE2811085C2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung, bestehend aus einem oder mehreren Walzenringen, die auf einer Walzenwelle montiert sind, deren Drehmoment mit Hilfe einer axialen Druckkraft auf den Walzenring übertragen wird, wobei die Druckkraft von einer Spannmutter über ein Druckelement aufgebracht wird, wodurch ein Zentrierelement den Walzenring auf der Walzenwelle zentriert.The invention relates to a roller arrangement, consisting of one or more roller rings, which on a roller shaft are mounted, the torque of which with the help of an axial compressive force on the roller ring is transmitted, whereby the compressive force is applied by a clamping nut via a pressure element, whereby a centering element centers the roller ring on the roller shaft.

Bei der Montage eines Walzenringes auf einer Walzenwelle sind verschiedene Arten von Verbindungen für die Übertragung des Drehmomentes von der Welle auf den Ring verwendet worden. Die bekannten Verbindungen sind aber nicht zufriedenstellend gewesen. When mounting a roller ring on a roller shaft, there are different types of connections been used for the transmission of the torque from the shaft to the ring. The known Connections, however, have not been satisfactory.

Bei einer bekannten Verbindung wird eine konische Zentrierhüise zwischen einen Walzenring und eine Walzenwelle gedrängt, wodurch das Drehmoment durch diese Klemmverbindung auf den Walzenring übertragen wird. Der Vorteil dieser Verbindung besteht darin, daß der Walzenring und die Walzenwelle mit großem Spiel hergestellt werden können und daß der Walzenring leicht ausgewechselt werden kann. Ein störender Nachteil besteht aber darin, daß beim Hineindrängen der konischen Hülse zwischen Walzenring und Walzenwelle große Zugspannungen in den Walzenring eingebracht werden. Da diese Walzenringe in den meisten Fällen aus Hartmetall bestehen, besteht die Gefahr, daß die Ringe reißen.In a known connection, a conical centering sleeve between a roller ring and a Roller shaft pushed, whereby the torque through this clamping connection on the roller ring is transmitted. The advantage of this connection is that the roller ring and the roller shaft with large game can be produced and that the roller ring can be easily replaced. A The annoying disadvantage is that when the conical sleeve is pushed in between the roller ring and roller shaft, large tensile stresses are introduced into the roller ring. Because these roller rings in most cases made of hard metal, there is a risk that the rings will tear.

Bei einer anderen Verbindung wird der Walzenring auf die Welle aufgebracht, wodurch die Aufspannung so groß werden muß, daß eine wirksame Berührung sichergestellt ist und eine relative Bewegung zwischen Ring und Welle vermieden ist. Eine Aufspannung, die für die Übertragung des Drehmomentes groß genug ist, ist schwer herzustellen und nur mit großem Aufwand zu erreichen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß enge Toleranzen zwischen Ring und Welle erforderlich sind. Andere Nachteile bestehen darin, daß es schwer ist, den Walzenring auf die Welle aufzubringen und von der Welle zu demontieren. Außerdem besteht auch hier die Gefahr, daß der brüchige Walzenring bricht, wenn er auf die Welle aufgepreßt wird.In another connection, the roller ring is applied to the shaft, which means that the clamping is so must be large that effective contact is ensured and relative movement between Ring and shaft is avoided. A clamping that is large enough for the transmission of the torque is difficult to manufacture and only with great effort to achieve, due to the fact that tight Tolerances between ring and shaft are required. Other disadvantages are that the To apply the roller ring to the shaft and to dismantle it from the shaft. There is also the There is a risk that the brittle roller ring will break when it is pressed onto the shaft.

Bei einer dritten Verbindungsart wird eine Drehung des Walzenringes relativ zur Walzenwelle durch axiale Klemmung verhindert, wobei die axiale Kraft in festen Grenzen gehalten wird durch Anwendung eines Federelementes in Verbindung mit dem Walzenring. Die Nachteile dieser Verbindung bestehen darin, daß enge Toleranzen zwischen Walzenring und Walzenwelle erforderlich sind, wodurch die Herstellung des Walzenringes und. der Walzenwelle teuer werden. Außerdem ist es auch hier schwierig, den Walzenring auf die Welle aufzubringen und ihn wieder von der Welle zu demontieren.In a third type of connection, a rotation of the roller ring relative to the roller shaft is through axial Jamming is prevented, the axial force being kept within fixed limits by the application of a Spring element in connection with the roller ring. The disadvantages of this connection are that tight tolerances between the roller ring and roller shaft are required, which reduces the production of the Roller ring and. the roller shaft become expensive. In addition, it is difficult here too, the roller ring to apply to the shaft and dismantle it again from the shaft.

Es ist auch bereits eine Verbundwalze mit einem konischen Walzenkern und einem Walzenring aus zügspannungsempfindlichem Material vorgeschlagen worden (DE-Patent 26 06 908), bei welcher der Walzenring zwischen zwei nicht nachgiebigen Zentrierringen eingespannt ist, durch welche der Walzenring unabhängig von einer zwischen Walzenkern und Walzenring vorgesehenen, als Radialfeder wirkenden Konushülse zentriert wird. Dabei sind für die Konushülse und die Zentrierringe getrennte Spannvorrichtungen erforderlich. There is also already a composite roller with a conical roller core and a roller ring Tensile stress-sensitive material has been proposed (DE patent 26 06 908), in which the roller ring is clamped between two non-compliant centering rings, through which the roller ring is independent by a conical sleeve which is provided between the roller core and the roller ring and acts as a radial spring is centered. Separate clamping devices are required for the conical sleeve and the centering rings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher mit einer einfachen Spannvorrichtung sowohl axiale als auch radiale Druckkräfte vorbestimmter unterschiedlicher Größe aufbringbar sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Zentrierelement zwischen Walzenring und Walzenwelle innerhalb des Walzenringes angeordnet ist und daß zur Übertragung der axialen Druckkraft auf das Zentrierelement ein erstes nachgiebiges Element-(8, 9; 25) mit vorgegebener Federkraft und auf den Walzenring ein zweites nachgiebiges Element (12; 24) mit gegenüber dem ersten nachgiebigen Element größerer Federkraft vorgesehen sind. Hierdurch wird es ermöglicht, mit Hilfe einer einzigen Spannvorrichtung sowohl eine auf das Zentrierelement einwirkende axiale Kraft bestimmter Größe als auch eine auf den Walzenring einwirkende, jedoch wesentlich größere axiale Kraft aufzubringen.The invention is based on the object of providing a roller arrangement of the type mentioned at the beginning create, in which with a simple clamping device both axial and radial pressure forces predetermined different size can be applied. This is achieved according to the invention in that the centering element is arranged between the roller ring and roller shaft within the roller ring and that to transmit the axial compressive force to the centering element, a first flexible element (8, 9; 25) with a predetermined spring force and a second flexible element (12; 24) on the roller ring are provided with respect to the first resilient element greater spring force. This enables with the aid of a single clamping device both an axial force acting on the centering element certain size as well as an acting on the roller ring, but much larger axial force to raise.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features emerge from the subclaims.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der ZeichnungThe invention is described below with reference to the drawing

an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtexplained in more detail using exemplary embodiments. In the drawing shows

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt, undF i g. 1 shows a first embodiment of the invention in a longitudinal section, and

Fig.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls in einem Längsschnitt.2 shows a further embodiment of the invention, also in a longitudinal section.

Fig. 1 zeigt zwei Walzenringe 1, 2 (es können natürlich drei oder mehr Walzenringe auf der Walzenwelle montiert werden), die auf einer Walzenwelle 3 angeordnet sind, wobei das Spiel so groß ist, daß sowohl die Montage als auch die Demontage der Walzenringe schnell und einfach von Hand ausgeführt werden können. Aufgrund dieser großen Toleranzen muß die Walzenverbindung mit Zentrierelementen ausgerüstet sein, die in Form von zwei keilförmigen Zentrierhülsen 4, 5 bzw. 6, 7 ausgebildet sind, die aneinander anliegen und zwischen Walzenring und Walzenwelle montiert werden. Mit Rücksicht darauf, daß zwei oder mehrere keilförmige Zentrierhülsen verwendet werden, muß die Walzenwelle oder die Innenfläche des Walzenringes nicht konisch sein, sondern sie kann gerade bzw. zylindrisch sein. An einem Teil 5 bzw. 7 der Zentrierhülsen ist ein nachgiebiges Element 8 bzw. 9 angeordnet, das eine kleine Federkraft besitzt. Radial außerhalb des Elementes 8 ist ein Abstandsring 10 vorgesehen, der am Walzenring 1 anliegt. Ein weiterer Abstandsring 11 ist zwischen den beiden Walzenringen 1 und 2 angeordnet, wobei ein Teil am oberen Teil des nachgiebigen Elementes 9 anliegt. Ein weiteres nachgiebiges Element 12 mit sehr großer Federkraft ist axial außerhalb des nachgiebigen Elementes 8 und des Abstandsringes 10 angeordnet. Das nachgiebige Element 12 besitzt einen oberen Teil, der an dem Abstandsring 10 anliegt, und einen anderen Teil, der an einem oberen Teil des nachgiebigen Elements 8 anliegt. Axial außerhalb des nachgiebigen Elements 12 ist ein Druckring 13 angeordnet, der an dem nachgiebigen Element anliegt und der teilweise eine mechanische Spannmutter 14 umgibt, die auf den Druckring 13 einwirkt. Um die axiale Druckkraft auf die Walzenverbindung zu bewirken, wird gegen den Druckring ein geeignetes hydraulisches Preßelement angelegt. Wenn die mechanische Spannmutter 14 angezogen ist, so daß sie volle Berührung mit dem Druckring 13 hat, kann die äußere axiale Kraft weggenommen werden, worauf die Walzenverbindung fertig für den Gebrauch ist.Fig. 1 shows two roller rings 1, 2 (there can of course be three or more roller rings on the Roller shaft are mounted), which are arranged on a roller shaft 3, the play is so large that Both the assembly and the disassembly of the roller rings can be carried out quickly and easily by hand can be. Because of these large tolerances, the roller connection with centering elements be equipped, which are designed in the form of two wedge-shaped centering sleeves 4, 5 and 6, 7, the lie against each other and are mounted between the roller ring and roller shaft. With regard to that two or more wedge-shaped centering sleeves are used, the roller shaft or the The inner surface of the roller ring cannot be conical, but it can be straight or cylindrical. On one Part 5 or 7 of the centering sleeves is a resilient element 8 or 9, which has a small spring force owns. A spacer ring 10 is provided radially outside of the element 8 and is attached to the roller ring 1 is applied. Another spacer ring 11 is arranged between the two roller rings 1 and 2, with a part rests against the upper part of the flexible element 9. Another compliant element 12 with a very large Spring force is arranged axially outside the resilient element 8 and the spacer ring 10. That compliant element 12 has an upper part which abuts the spacer ring 10 and another part, which rests against an upper part of the resilient element 8. Axially outside of the compliant element 12 a pressure ring 13 is arranged, which rests against the resilient element and partially a mechanical clamping nut 14, which acts on the pressure ring 13. To the axial compressive force on the To effect roller connection, a suitable hydraulic pressure element is used against the pressure ring created. When the mechanical locknut 14 is tightened so that they make full contact with the Has pressure ring 13, the external axial force can be removed, whereupon the roller connection is ready for use.

In diesem Zusammenhang sollte noch darauf hingewiesen werden, daß der Abstand zwischen den unteren Teilen der beiden nachgiebigen Elemente 8 und 12 so groß ist, daß trotz der vollen Anspannung der Spannmutter 14 die Teile einander nicht berühren.In this context it should be pointed out that the distance between the lower parts of the two resilient elements 8 and 12 is so large that despite the full tension of the The clamping nut 14 does not touch the parts.

In Fig.2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Walzenverbindung dargestellt. Ein Walzenring 22 ist auf einer Walzenwelle 21 montiert, wobei zwischen Ring und Welle ein Zentrierelement in Form einer konischen' Hülse 23 angeordnet ist. In diesem Falle ist der Teil der Welle, der sich in Berührung mit der Hülse 23 befindet, abgeschrägt, um eine gute Berührungsfläche für die konische Hülse 23 zu bilden. Außerhalb der Hülse 23 und in Berührung mit dem Walzenring 22 ist ein nachgiebiges Element angeordnet, z. B. eine Belleville-Scheibe 24 mit großer Federkraft. In Anlage gegen die Zentrierhülse 23 ist ein anderes nachgiebiges Element angeordnet, beispielsweise eine Tellerfeder 25 mit geringer Federkraft. Das nachgiebige Element 25 hat nicht die gleiche radiale Abmessung wie das nachgiebige Element 24 und befindet sich axial außerhalb desselben. Gegen die beiden nachgiebigen Elemente liegt ein Druckring 26 an, der eine mechanische Spannmutter 27 ganz oder teilweise umgibt. Um eine axiale Druckkraft aufzubringen, wird eine hydraulische Mutter oder eine ähnliche Einrichtung verwendet. Wenn die mechanische Spannmutter 27 in geeigneter Weise angezogen ist, so daß sie volle Berührung mit dem Druckring 26 hat, kann die äußere axiale Kraft weggenommen werden, worauf die Walzenverbindung fertig für den Gebrauch ist.In Figure 2, another embodiment of the roller connection is shown. A roller ring 22 is on a roller shaft 21, with a centering element in the form of a conical ' Sleeve 23 is arranged. In this case the part of the shaft which is in contact with the sleeve 23 is beveled to form a good contact surface for the conical sleeve 23. Outside the sleeve 23 and in contact with the roller ring 22 is a resilient element, e.g. B. a Belleville washer 24 with great spring force. Another flexible element rests against the centering sleeve 23 arranged, for example a plate spring 25 with low spring force. The resilient element 25 has not the same radial dimension as compliant element 24 and is axially outward same. A pressure ring 26, which is a mechanical one, rests against the two flexible elements Surrounds clamping nut 27 completely or partially. In order to apply an axial compressive force, a hydraulic Mother or similar device used. If the mechanical tensioning nut 27 is suitable Wise tightened so that it has full contact with the pressure ring 26, the external axial force can be removed, whereupon the roller joint is ready for use.

Wenn der Walzenring demontiert werden soll, wird eine axiale Kraft auf den Druckring 26 aufgebracht, wobei die Spannmutter gelöst und abgeschraubt werden kann. Darauf werden der Druckring 26 und die nachgiebigen Elemente 24 und 25 abgenommen. Nun können die Zentrierhülse 23 und der Walzenring 22 in geeigneter Weise entfernt werden, beispielsweise durch Einpumpen von Öl in den Spalt zwischen Welle 21 und Zentrierhülse 23.When the roller ring is to be dismantled, an axial force is applied to the pressure ring 26, whereby the clamping nut can be loosened and unscrewed. Thereupon the pressure ring 26 and the compliant elements 24 and 25 removed. Now the centering sleeve 23 and the roller ring 22 in be removed in a suitable manner, for example by pumping oil into the gap between shaft 21 and Centering sleeve 23.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Zentrierhülse (oder die Zentrierhülsen) zwischen Welle und Ring eingebracht werden können, und zwar mit einer im Vergleich zu der axialen Klemmkraft auf dem Walzenring kleinen Kraft, die von dem Preßring durch das erste nachgiebige Element übertragen wird, während gleichzeitig die axiale Klemmkraft vom Preßring auf den Walzenring durch das zweite nachgiebige Element aufgebracht wird, wobei die Federkraft um ein Vielfaches größer ist als diejenige des ersten Elements. Durch Wahl der nachgiebigen Elemente mit verschiedener Federkraft können die auf die Zentrierhülse und den Walzenring einwirkenden Kräfte reguliert werden.The essential feature of the invention is that the centering sleeve (or the centering sleeves) can be introduced between the shaft and ring, with a compared to the axial Clamping force on the roller ring small force exerted by the press ring through the first resilient element is transmitted while at the same time the axial clamping force from the press ring to the roller ring the second resilient element is applied, wherein the spring force is many times greater than that of the first element. By choosing the flexible elements with different spring forces the forces acting on the centering sleeve and the roller ring can be regulated.

Die Montage erfolgt somit in einem Arbeitsgang, wodurch eine axiale Klemmung des Walzenringes für die Übertragung des Torsionsmomentes erhalten wird, während gleichzeitig der Walzenring zentriert wird und an seinem Innendurchmesser durch die Zentrierhülse eine Auflage erhält, ohne daß in den Walzenring unerwünschte und schädliche Zugspannungen eingebracht werden.The assembly is thus carried out in one operation, whereby an axial clamping of the roller ring for the transmission of the torsional moment is obtained while at the same time the roller ring is centered and receives a support on its inner diameter by the centering sleeve without being in the roller ring undesirable and harmful tensile stresses are introduced.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfanges der Ansprüche abgewandelt werden. So können anstelle der Tellerfedern und der Belleville-Scheiben auch andere nachgiebige Elemente verwendet werden.The invention is of course not restricted to the exemplary embodiments described, but rather it can can be modified within the scope of the claims. So instead of the disc springs and the Belleville washers also used other compliant elements.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Walzenanordnung, bestehend aus einem oder mehreren Walzenringen, die auf einer Walzenwelle montiert sind, deren Drehmoment mit Hilfe einer axialen Druckkraft auf den Walzenring übertragen wird, wobei die Druckkraft von einer Spannmütter über ein Druckelement aufgebracht wird, wodurch ein Zentrierelement den Walzenring auf der Walzenwelle zentriert, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement (4—7; 23) zwischen Walzenring (1, 2; 22) und Walzenwelle (3; 21) innerhalb des Walzenringes angeordnet ist und daß zur Übertragung der axialen Druckkraft auf das Zentrierelement ein erstes nachgiebiges Element (8, 9; 25) mit vorgegebener Federkraft und auf dem Walzenring ein zweites nachgiebiges Element (12; 24) mit gegenüber dem ersten nachgiebigen Element größerer Federkraft vorgesehen sind.1. Roller arrangement, consisting of one or more roller rings on a roller shaft are mounted, the torque of which is transmitted to the roller ring with the help of an axial compressive force is, wherein the compressive force is applied by a clamping nut via a pressure element, whereby a centering element centers the roller ring on the roller shaft, characterized in that that the centering element (4-7; 23) between the roller ring (1, 2; 22) and the roller shaft (3; 21) is arranged within the roller ring and that to transmit the axial compressive force to the Centering element a first flexible element (8, 9; 25) with a predetermined spring force and on the Roller ring having a second compliant element (12; 24) opposite to the first compliant element greater spring force are provided. 2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement aus zwei keilförmigen, aneinanderliegenden Zentrierhülsen (4,5; 6,7) besteht.2. Roller arrangement according to claim 1, characterized in that the centering element consists of two wedge-shaped, adjacent centering sleeves (4,5; 6,7). 3. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement aus einer konischen Hülse (23) besteht.3. Roller arrangement according to claim 1, characterized in that the centering element consists of a conical sleeve (23). 4. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste nachgiebige Element (8, 9; 25) aus einer Tellerfeder mit geringer Federkraft besteht.4. roller arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first flexible element (8, 9; 25) consists of a plate spring with a low spring force. 5. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite nachgiebige Element (12; 24) aus einer Belleville-Scheibe mit großer Federkraft besteht.5. Roller arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the second resilient element (12; 24) consists of a Belleville washer with a large spring force. 6. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (14,27) auf die nachgiebigen Elemente (8, 9, 12; 24, 25) über das aus einem Druckring (13; 16) bestehende Druckelement wirkt.6. roller arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Clamping nut (14, 27) on the flexible elements (8, 9, 12; 24, 25) by means of a pressure ring (13; 16) existing pressure element acts. 7. Walzenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (26) einen auf das nachgiebige Element (24) einwirkenden Teil aufweist und daß ein anderer Teil vorgesehen ist, der gleichzeitig auf das nachgiebige Element (25) einwirkt.7. roller arrangement according to claim 6, characterized in that the pressure ring (26) has one the resilient element (24) has acting part and that another part is provided, the acts simultaneously on the flexible element (25).
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